ELE415 Analog Tümdevreler

ELE415 Analog Tümdevreler
2010-2011 E÷itim-Ö÷retim Yılı
Grup 1-Ödev 2
(08.11.2010, süre øKø haftadır.)
ùekildeki iúlemsel kuvvetlendirici uygulanan frekans kompanzasyonu ile tek
kutuplu hale getirilecektir. VCC = VEE = 5V, I1 = 50µA, I2 = 500µA, RL=1k olarak
verilmiútir.
a- Çıkıúta tepeden tepeye elde edilebilecek en büyük dalgalanmanın
sa÷lanması istendi÷ine göre I3 akımına hangi de÷er verilmelidir?
Hesaplayınız. Ri direncini belirleyiniz.
b- Giriú geriliminin de÷iúim aralı÷ının -1V ”VD” 1V olması istendi÷ine göre,
RE dirençleri nasıl seçilmelidir?
c- I1, I2 ve I3 akımlarını aynı Iref akımından türetmek üzere bir devre
tasarlayarak kuvvetlendiriciyi bu devreyi de içerecek biçimde yeniden
çiziniz.
SPICE benzetim programı yardımıyla;
d- DC gerilim geçiú e÷risini çıkarınız. Bunun için giriúlerden birini referansa
ba÷layınız, di÷er giriúe bir gerilim kayna÷ı ba÷layarak bu kayna÷ın
gerilimini kuvvetlendiricinin çıkıú gerilimi alabilece÷i en düúük de÷erden en
yüksek de÷ere kadar de÷iúecek úekilde uygun sınırlar arasında de÷iútiriniz.
Çıkıú iúaretinin maksimum ve minimum sınırlarını belirleyiniz.
e- Devreyi çıkıú gerilimi sıfır olacak úekilde kutuplayınız (bunun için (d) de
elde etti÷iniz sonuçlardan bulaca÷ınız dengesizlik gerilimini dengeleyecek
bir gerilimi giriúe uygulayınız). Bu çalıúma noktası için açık çevrim frekans
e÷risini kompanzasyon uygulamadan çıkarınız. Alçak frekans açık çevrim
gerilim kazancını belirleyiniz.
f- (e)'de elde etti÷iniz sonuçlardan yararlanarak, frekans e÷risinin birim
kazanç bant geniúli÷ine ulaúılana kadar -20dB/dek'lık bir düúme
göstermesini sa÷layacak kompanzasyon kapasitesinin de÷erini bulunuz.
g- Buldu÷unuz kapasite de÷eri için kuvvetlendiricinin yükselme e÷imini ve
tam güç band geniúli÷ini hesaplayınız.
SPICE benzetim programı yardımıyla
h- Kompanze edilmiú devrenin frekans e÷risini yeniden elde ediniz.
i- Hesapla buldu÷unuz yükselme e÷imini do÷rulayınız.
j- Buldu÷unuz sonuçları yorumlayınız, hedefledi÷iniz sonuca ulaúıp
ulaúamadı÷ınızı araútırınız.
ELE415 Analog Tümdevreler
2010-2011 E÷itim-Ö÷retim Yılı
Grup 2-Ödev 2
(08.11.2010, süre øKø haftadır.)
Orta ve yüksek frekanslar bölgesinde çalıútırılmak üzere bir gerilim kontrollü
osilatör devresi tasarlanacaktır. Osilatör simetrik olarak üçgen ve karedalga
üretecektir. Osilatörün kazancı df/dVk = 200 kHz/V, osilasyon frekansının
de÷iúim aralı÷ı da 0 ” f ” 1MHz olacaktır. Giriú gerilimi VK = 0V iken osilasyon
frekansının çalıúma aralı÷ının ortasına gelmesi istenmektedir. VBE=0.7V alınabilir.
VCC = VEE = 5V olarak verilmiútir.
a- Uygun bir devre yapısı seçerek gerilim kontrollu osilatörü tasarlayınız;
istenen úartları sa÷layacak biçimde devredeki R ve C elemanlarının
de÷erlerini belirleyiniz.
b- Vk kontrol geriliminin de÷iúim aralı÷ını bulunuz.
SPICE benzetim programı yardımıyla
c- Osilatöre iliúkin frekans-kontrol gerilimi karakteristi÷ini çiziniz. Bunun
için kontrol gerilimine çeúitli de÷erler vererek çıkıú iúaretinin frekansını
belirleyiniz.
d- (c)'de elde etti÷iniz karakteristikten yararlanarak df/dVk kazancını
belirleyiniz.
e- Buldu÷unuz sonuçları yorumlayınız, hedefledi÷iniz sonuca ulaúıp
ulaúamadı÷ınızı araútırınız.
Not: Ödevlerde kullanılabilecek BJT model parametreleri önceki
ödevlerde verilmiútir.